二、滑轮。
学习要求。1.通过观察和实验，了解滑轮的结构，能区别定滑轮和动滑轮。
2.理解滑轮的工作原理，会用这一原理对有关问题进行简单的计算。
3.经历实验**过程，了解使用定滑轮和动滑轮的特点：定滑轮不省力，但能改变力的方向；动滑轮省力，但不能改变力的方向。
4.能识别生活和生产中常见的滑轮。
5.了解滑轮组的特点：既可以省力又可以改变力的方向。学会组装简单的滑轮组，体验设计制作的乐趣。
6.了解轮轴的工作原理和斜面可以省力的原因。
7.通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
学习指导。1．通过对定滑轮和动滑轮的杠杆变形分析，理解定滑轮不省力而动滑轮省一半力的结论。
如图(a)所示是一个定滑轮的杠杆变形示意图。假定在某一瞬间滑轮静止不动，定滑轮的轴心为支点（支点不动），动力、阻力作用点分别在绳子与轮相切的圆周边缘。显然，动力臂、阻力臂都等于圆的半径，根据杠杆平衡条件，故f=g，即不省力。
如图(b)所示是一个动滑轮的杠杆变形示意图。假定在某一瞬间滑轮也静止不动。支点在一边绳子与轮相切的位置，支点上下移动，而动力作用点在绳子与轮相切的另一边，阻力的作用点在轴心。
显然动力臂为阻力臂的两倍，故依据杠杆平衡条件f=1/2g，即省一半力。
2． 使用滑轮组要注意几个问题。
1）区分“最方便”和“最省力”的含义。“方便”是指人站在地上用力向下拉绳子，既省力又方便；而“最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的股数。
2）滑轮组一般是省力的，省力的多少是由吊起（或承担）动滑轮的绳子股数决定的。
3） 设拉力移动距离为s，拉力移动的速度为v，重物上升的高度为h，重物上升的速度为v物，则存在以下关系s=nh,v=nv物，n为动滑轮上绳子的股数。
4）滑轮组绳子的绕法是各种各样的，其绕法也是本节的一个重点。由关系式f=g，当n为奇数时，绳子在动滑轮上打结开始绕；当n为偶数时，绳子在定滑轮上打结开始绕，也就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。(如下图所示)
曲型范例。例1图中给出两组滑轮组（a）、（b），若它们分别提起同一重物，请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法。(不计滑轮重、绳重及摩擦)
精析：“省力”就是在动滑轮个数相同时，尽量采用绳子与动滑轮相连股数较多的方法；或在动滑轮个数不同时选用动滑轮多的一组，因此，应选用（b）组滑轮组。
全解：如图（c）所示。
点评：本题考查了两个知识点，一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑轮的绳子的股数决定的；二是装配滑轮组。
例2．用如图所示滑轮组匀速拉动重1000n的物体a，所用拉力f=100n。绳子自由端移动速度为0.2m/s.
求物体与地面之间的摩擦力f和2秒内物体移动的距离。（不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦）
精析：绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s′的关系为s=n s′，绳子自由端移动的速度v也等于物体移动速度v′的n倍，即v=nv′。
全解：设n是动滑轮上绳子的股数，f为物体与水平平面之间的摩擦阻力。
本题中，n=2，由f=f得。
f=nf=2×100n=200n
物体移动的速度v′==0.1m/s
2s内物体移动的距离。
s′=v′t=0.1m/s×2s=0.2m.
点评：绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度是同学们容易混淆的问题，应特别注意。
活动与**。
设计一个升降装置。
将重物从楼下搬到楼上是很辛苦的。有一个同学学习了滑轮的知识后，运用所学知识，利用滑轮设计了一个升降装置，在爸爸的帮助下把它安装在家里的阳台上，通过它把物体吊上楼来。如果让你来设计，你能画出示意图吗？
试试看。
思考与练习。
一、填空题。
1．滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，分为定滑轮和动滑轮两种。定滑轮实际上就是杠杆，所以使用定滑轮不能 ，但可以改变 。动滑轮实际上就是杠杆，所以使用动滑轮可以 ,但不能改变 。
如果将定滑轮和动滑轮组合起来使用，就可以既省力又方便。
二、选择题。
2.学校国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对这个滑轮的说法中正确的是（ ）
a.这是一个动滑轮，可省力
b.这是一个定滑轮，可省力。
c.这是一个动滑轮，可改变力的方向。
d.这是一个定滑轮，可改变力的方向。
3.用滑轮组匀速提升重物，当绳子的自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提。
升的重物的质量为20kg。若不计动滑轮重和摩擦阻力，则拉绳子的力应为（ ）
a．40nb．49n
c．98nd．5n
4.如图所示的装置中，物体b和动滑轮总重10n，且恰好匀速下降。则a物体受到的摩擦力的方向和大小为 （
a．水平向右 5nb．水平向右 10n
c．水平向左 10nd．水平向左 5n
三、作图题。
5.如图有一动滑轮提升重物，要求在图中标明支点o，画出f1 f2的力臂l1 l2。
6..如图5所示，每个滑轮（不分大小）重为5n，要提升的重物重为120n，用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30n。请画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。
三、计算、论述题。
7.如图所示，物体a以1m/s的速度匀速运动，已知f=100n，不计滑轮与绳子之间的摩擦，求：（1）物体a受到地面的阻力；（2）在5s内，绳子的自由端移动的距离。
8.某人利用如图所示的滑轮组，用200n的拉力在20s内将重为g=480n的物体匀速提高h=2m,若不计摩擦和绳重，求：（1）绳子的自由端移动的速度和动滑轮重；（2）若再增加150n的重物，要使物体匀速上升，作用在绳子的自由端的拉力为多大。
相关链接。滑轮在生活和生产中有很多应用，例如，旗杆上的滑轮，起重机上的滑轮，以及利用滑轮移动收音机的指针以指示电台的频率位置等。
工厂里有一种特殊结构的滑轮，叫做差动滑轮（俗称神仙葫芦），它由两个直径相差不多的定滑轮和一个动滑轮组成，其示意图如图所示。有了它，只需一个人就可以缓缓吊起或移动很重的物体。你能分析一下其中的道理吗？
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